| 기네스 세계 기록 | ||||
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Most distant sample return space probe (가장 먼 곳에 도달한 샘플리턴 우주 탐사선) # Smallest body landed on (가장 작은 천체에 착륙) # Farthest sample-and-return mission (가장 먼 거리의 샘플리턴 임무) # First picture taken on the surface of an asteroid (첫 소행성의 표면에서 촬영) # |
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장소 (Where?) |
대상 (Who?) |
시일 (When?) |
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| - | HAYABUSA | 2010년 6월 13일 | ||
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소행성 탐사기 하야부사 小惑星探査機はやぶさ Hayabusa(MUSES-C) |
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| 하야부사 1 (2003년) |
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| 하야부사 2 (2014년) |
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1. 하야부사1 (2003년)
1.1. 개요
2003년 5월 9일에 일본 우치노우라 우주센터에서 M-V 고체로켓 5호기에 실려 발사된 소형 소행성 탐사기 겸 공학실험위성으로 정식명칭은 '제20호 과학위성(第20号科学衛星)'이고 개발명은 「MUSES-C」(MU Space Engineering Satelite-C)이다. 달 탐사 위성이었던 '제13호 과학위성',「MUSES-A」히텐 및, 지상 망원경과 연계한 전파 천문 관측 위성이었던 '제16호 과학위성',「MUSES-B」하루카에 이은 MUSES 시리즈의 3번째 공학탐사기이다.매라는 뜻의 이름 하야부사는 소행성 샘플 회수가 1초간의 착륙과 이륙으로 이루어지는 모습을 매로 비유해 입안된 이름이었다.[1][2]
1차 목적은 화성과 지구 궤도를 넘나드는 지구접근천체 S형 소행성 이토카와[3]의 탐사였다. 이토카와가 목적지로 정해진 이유는 첫번째로 태양계가 생성될 당시의 물질들을 아직 많이 가지고 있기 때문에 그것을 통해 지구가 탄생하는 과정에 대한 비밀을 밝혀낼 목적이었고 두번째로 이토카와는 그 크기가 500m 수준의 소행성이며, 이렇게 작은 크기의 소행성을 택한 이유 중 하나는 탈출 속도가 낮아 하야부사와 같은 소형 인공위성이나 탐사선이 가진 추진체로서도 자력 탈출이 가능했기 때문이다. 그리고 2차 목적은 일본 자체 기술로 과연 지구 귀환을 전제로 한 우주 탐사를 해낼 수 있는지에 대한 자료 수집이었다.
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| 목표 소행성 이토카와 |
최초 계획은 2003년 발사에 2007년 귀환으로 총 4년에 걸친 여행이었으나, 수많은 난관으로 인해 결국 7년만인 2010년에서야 겨우 귀환에 성공했다. 이 기간 동안 하야부사는 태양 주위를 총 5회 공전하고 총 비행거리는 약 60억km를 달성, 지금까지 지구에 귀환한 우주 비행체 중에서 최장거리 항해 기록[4]을 세웠으며, 4개의 기록이 기네스북에 등재되었다. #[5] 중력이 거의 없어 힘겨운 소행성 착륙에 성공하고 샘플까지 채취해 지구로 돌아온 하야부사의 사례는 현 인류의 항공우주공학의 기술 수준을 끌어올렸다는 점에서 큰 의미를 갖는다.
1.2. 상세
앞서 언급한 것처럼 순수 일본 기술[6]로만 만들어졌으며, JAXA에서도 성공 가능성을 매우 희박하게 보고 있었다. 애초에 화성 같은 큰 행성과는 달리, 크기도 작고 중력이 매우 약하기 때문에, 착륙 난이도가 매우 높았다. 하야부사가 이토카와에 도착하는 것 자체를 두고 "날아가는 총알을, 총으로 쏴서 맞추는 것"에 비유할 정도로 자체 기술력만으로는 거의 불가능에 가까운 일을 어거지로 해낸 인상이 강했다. 그야말로 그런데 그것이 실제로 일어났습니다의 전형적인 예제라고 할 수 있을 정도.성공은 했지만 중간과정에 문제가 많았다. 특히 시료 채취 과정에서 거의 모든 문제점이 동시다발적으로 발생했다.
- 2003년 말, 지구 궤도에서 스윙바이 중에 대규모 태양풍에 직격 당해 태양전지판 성능이 감소되어 출력이 저하되었다. 이로인해 당시 2005년 여름으로 예상되었던 소행성 도착 시점이 9월로 연기되었다.
- 이토카와에 도달하기 전에 원인 불명의 이유로 자세제어용 리액션 휠 3개 중 2개가 고장나서 자세제어에 어려움을 겪었다. 결국 마지막 남은 Z축 리액션 휠[7]과 함께 이온 엔진의 추진체로 쓰이는 제논 가스를 직접 분사하며 자세제어를 행했다. 본래 귀환에 쓸 추진체 확보를 위해 추진체를 아껴야 했지만 자세 제어를 담당하는 리액션 휠이 두개나 고장난지라 추진체 소모를 정교하게 제어하기로 하며 계획을 속행했다.
- 한편, 하야부사는 본래 사출 분리형 소형 탐사선인 미네르바를 탑재하고 있었지만 강하 리허설 도중 지상에서의 명령 송신의 순서 문제로 하야부사가 강하 속도를 줄이기 위해 추진체를 분사해 하강 속도를 제어하는 그 순간에 미네르바를 사출하는 치명적인 실수를 저질렀다. 이때문에 미네르바를 이토카와에 착륙시키는데 실패하며 소실한다.
- 미네르바를 잃고난 뒤 샘플 채취를 위해 예비로 준비해둔 소형 쇠구슬을 발사[8]했으나, 착륙 이후의 분석 결과 탄환은 정상적으로 발사되지 않았다.[9] 따라서 이 방법으로도 시료 채취에는 실패했다.
- 결국 마지막 수단으로 하야부사를 이토카와에 직접 착륙시켜 그 과정에서 생겨나는 파편들을 샘플러 혼에 넣기로 하고 착륙시킨다. 그 과정에서 본체가 파손되며 화학엔진의 연료가 누출되어 온갖 문제점을 일으키고[10] 그 때문에 귀환 과정에서 거의 대부분의 기능이 고장난채로 보조추력인 이온 엔진과 추진체인 제논 가스, 마지막 하나 남은 리액션 휠만을 사용하게 되었다.
만신창이라는 말도 모자라 그야말로 거의 죽어버린 거나 마찬가지인 하야부사를 운용팀이 몇 차례의 프로그램 수정과 데이터 갱신으로 간신히 살려 내고, 태양빛의 압력[11]과 이온 엔진의 추력을 기반으로 마지막 남은 리액션 휠 1기를 자세제어에 적절하게 이용해 결국 하야부사를 정상적으로 제어하는데 성공, 2010년 6월 13일 밤 10시경 지구로의 진입에 성공하였다.
오스트레일리아 정부가 귀환 캡슐 투하를 허가한 호주 남부 우메라 출입 금지 구역[12] 을 목표로 하야부사는 목숨을 걸고 채취한 소중한 시료가 담긴 귀환 캡슐을 먼저 투하한뒤 JAXA에게서 마지막으로 전달된 " 지구의 사진을 찍어 보내라"는 최후의 임무를 수행했다. 그 후 귀환 캡슐을 뒤따라서 대기권으로 재돌입했고 새하얗게 불타며 분해되어 흩어지며 소멸했다.[13]
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모든 임무를 완수한 후 대기권에서 산화하며 최후를 맞이하는 하야부사. 미항공우주국의 DC-8 공중연구실(Airborne Laboratory)에서 찍은 영상이다. 약간 앞쪽의 작고 노란 광점이 채취한 시료가 담긴 귀환 캡슐이고 그 뒤를 따라 흩어져 사라지는 파란 광점이 소멸해가는 하야부사의 본체.
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| 오스트레일리아 남부 우메라 사막에 안착한 귀환 캡슐 |
우주 공간으로부터의 탐사선 귀환을 독자적으로 시행하고 있는 나라가 그리 많지 않은데다가, 계획이 매끄럽게 굴러가지 않았지만 어쨌든, 목표 달성에 성공했기 때문에 하야부사의 학술적, 기술적 가치는 값으로 매길 수 없는 귀중한 것이다. 왜냐하면 우주공학 관련 기술의 경우 어떻게든 데이터를 회수해서 분석하고 노하우를 축적하기만 하면 그것만으로도 엄청난 성과가 생겨나게 되고 그것이 모두 해당 국가의 기술력을 뒷받침해주기 때문이다.[14]
대표적인 예제로 재돌입 환경이 있다. 우주왕복선 같은 경우 지구 저궤도에서 지구로 돌입하므로 돌입할 때 섭씨 1500도 정도의 환경에 처해지지만, 행성 간 공간으로부터 그대로 지구로 돌입한 하야부사 캡슐의 표면 온도는 섭씨 3,000도를 넘었다! 이는 (대륙간)탄도 미사일의 대기권 재돌입체에 필요한 기술을 개발했다는 것을 시사한다. [15]
1.3. 그 외 이야깃거리
귀환 당시 원래 탑재되어 있던 4개의 이온 엔진 중 2개는 이미 망가져 있는 상황이었고 2개만이 정상 동작하고 있었는데, 이 두 정상적인 엔진에 그나마 쓸만하던 엔진 하나를 추가로 투입하여 귀환을 시작하게 되었다. 하지만 그나마 정상적이었던 2개의 엔진도 성능이 저하되기 시작했고, 결국 또 하나가 귀환 도중 고장을 일으키고 말았다. 이 상태로는 빨라도 2013년이나 되어서야 지구로의 귀환이 가능하고 그나마 그 확률도 엄청나게 낮아지게 되는데, 이온원이 고장난 엔진의 중화기와 중화기가 고장난 엔진의 이온원[16]을 조합하여[17] 겨우겨우 시간을 맞춰 귀환할 수 있었다.참고로 샘플 채취에 성공한 것은 만악의 근원이었던 직접 착륙 과정이었다고 한다. 이토카와의 작은 중력 때문에 하야부사가 착륙하며 날아오른 약간의 먼지 수집에 성공한 것으로 보여지며, 약 1500개의 암석입자 샘플 수집에 성공하였다고 한다. 당초 예정에 비해서 정말 미미한 결과만 남겨온 셈이지만, 회수작업 당시의 상황을 생각해 보면 그야말로 대성공. 어쨌거나 사투를 벌여가며 샘플을 채취해 돌아왔다는 그 사실 하나만으로도 '소행성 이토카와의 탐사'와 '일본의 자체 기술력으로도 쏘아보낸 우주 비행체의 자력 귀환을 전제로한 소행성 탐사가 가능한가'라는 당초의 목적이 모두 달성됐기 때문이다.
당초에는 지구에 귀환 캡슐을 떨어뜨린 뒤 화학 엔진을 추가적으로 사용하여 모선을 L1 라그랑주점에 정지시키는 계획도 있었으나, 그놈의 화학엔진이 진작부터 고자 상태가 됐고 본체의 손상도 너무 심했기 때문에 어쩔 수 없이 본체는 대기권으로 돌입시키는 방법을 채택했다고 한다.
하야부사가 대기권에 돌입해 최후를 맞이하기 직전, JAXA 연구원들은 마지막으로 지구의 사진을 찍어 전송하라는 명령을 내렸다. 아래는 지구를 떠나기 직전 찍은 사진과 지구로 귀환하면서 찍은 마지막 사진이다.
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2017년 9월, 국제천문연맹은 탐사선 하야부사의 업적을 기려 명왕성의 평원지대 중 하나의 명칭을 하야부사 대지(Hayabusa Terra)로 공식 명명했다. 또한 세계최초의 인공위성인 러시아의 스푸트니크와 처음으로 태양계를 벗어난 미국의 심우주 탐사선 보이저도 함께 하야부사 대지 근처에 위치한 평원들의 명칭으로 등재되었다. #
하야부사 계획에 참여한 과학자, 기술자들의 노력을 다룬 영화화도 3번이나 되었는데, 2011년에는 다케우치 유코 주연으로 영화 ' 하야부사'가, 2012년에는 와타나베 켄 주연으로 영화 ' 하야부사-아득한 귀환(はやぶさ 遥かなる帰還)'과 후지와라 타츠야 주연의 영화 ' 웰컴 홈, 하야부사'가 만들어졌다.
1.4. 여정 기록
하야부사(탐사선)/운항 기록 문서 참고. JAXA의 로그를 기반으로 하고 있다.또한 하야부사의 비행 과정 및 그 시련 등에 대한 자세한 내용은 이 블로그를 참조할 것. 탐사선 하야부사와 미네르바 이야기
2. 하야부사2 (2014년)
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2.1. 개요
기본 포맷은 하야부사 1과 비슷하다. 개발 구상이 이루어진 시기는 2006년인데, 하필 1호기가 우주를 헤메면서 다 죽어갈 시점[18]이라 프로젝트 자체가 공중에 붕 떠버렸다. 하지만 결국 간신히 1호기가 모든 고난을 이겨내며 기적적으로 귀환에 성공하고 그 드라마틱했던 여정이 공개되자 후계기 개발을 요구하는 여론이 쇄도하기 시작, 정부 차원에서 개발이 가속화된다. 하야부사 2호에 들어간 예산은 총 288억엔으로 일반적인 행성탐사체 예산으로는 적은 편이다. 매우 경제적인 우주개발 계획이었다는 평을 들었다.2.2. 상세
생김새나 크기는 거의 1호기와 같지만 가장 말썽을 일으켰던 자세 제어 시스템을 4개나 넣었고 엔진도 강화 되었으며, 통신장비 및 내비게이션/유도 기능도 업그레이드 되었고 1호기가 잃어버렸던 소형 로버인 미네르바도 3개나 탑재했고 또 다른 로버들과 유럽의 것까지 합쳐 총 7개의 로버를 탑재했다. 가장 큰 특징은 샘플 채취를 위한 보조 시스템이 쇠구슬에서 폭탄으로 상향된 것. 먼저 1호기처럼 소행성 표면의 토양을 채집한 후 다시 이륙해서 2kg의 구리로 만든 자기단조탄(Self-Sharpening bomb)을 투하해 인공 크레이터를 만들어 소행성 내부의 토양도 채집한다는 미션이 새로 수립되었으며, 폭탄이 터지기 전에 탐사선 본체는 소행성을 한바퀴 돌며 안전한 곳으로 이동하는 방식이다. 대략적인 발파 방식은 이 동영상에서 확인 가능.또한 유럽 우주국과 협력하여 독일 항공우주센터(DLR)와 프랑스 우주국(CNES)에서 개발한 이동형 소행성 표면 탐사기 MASCOT(Mobile Asteroid Surface Scout)을 내려놓았다. 이 탐사기는 적외선 분광기와 자기장/방사선 검출기, 카메라 등 각종 센서를 탑재하고 리프팅 방식으로 이동하면서 소행성 표면의 다양한 자료를 수집하여 하야부사에게 전송하는 임무를 맡았다. 2018년 10월 3일 소행성 착륙에 성공한 MASCOT은 17시간 동안 자체 배터리가 소진될 때까지 활동한 후 동면 상태에 들어갔다.
목표 소행성은 C형 소행성인 1999 JU3로 수분과 유기물이 풍부한 것으로 추측되었다. 이 소행성은 2015년 10월 JAXA에 의해 류구(Ryugu; 용궁)란 명칭이 붙여졌다. 2015년 12월 지구를 스윙바이 해서 소행성으로 향했다. 미션은 현재까지 매우 순조롭게 진행되고 있으며 계획대로 2018년 류구에 도착해 탐사 활동과 함께 두 번의 샘플 회수 작업을 완료하였고, 이후 2019년 12월에 류구를 떠나 2020년 12월에 지구에 귀환하는 것이 예정되어 있다. 예상 항행거리는 52억 km. 지구에 귀환해서 샘플 캡슐을 분리한 이후에는 대기권에 진입하여 소멸하지 않고 하야부사 1호기의 원래 계획처럼 다시 우주로 나가 수명이 다할 때까지 임무를 계속 수행하게 된다.
한편, NASA 역시 2016년에 OSIRIS-REx라는 소행성 탐사선을 쏘아올려 하야부사 2와 같은 시기에 똑같은 샘플 리턴 미션을 진행하고 있다. 목적지는 베누라는 소행성인데, 근접 식별 결과 하야부사 2가 탐사한 류구와의 생김새가 거의 같고 심지어 암석 천지인 표면과 탄소량도 비슷해 하나의 큰 소행성에서 갈라져 나온 자매 소행성이란 이론이 제기되었다. # 미션 전에 JAXA와 NASA는 서로의 샘플을 교환하고 연구에 협력한다는 협정을 체결하였으며, 미션 중 하야부사 2와 OSIRIS-REx 운용팀이 공동 워크숍도 열고 서로 응원과 축하 메시지를 교환하는 등 훈훈한 장면도 연출했다. # ## OSIRIS-REx는 2023년 9월 지구에 귀환했다.
2.3. 탐사 경과
2014년 11월 30일 H-IIA 로켓 26호기에 실려 발사됐다.2018년 6월 27일 9시 35분, 별 다른 이상 없이 류구 상공 20 km 지점에 도착하여 조사를 시작하였다고 JAXA가 발표하였다.
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| 하야부사 2가 류구에 도착한 뒤 보내 온 사진 |
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| 소행성 표면에 비친 자신의 그림자 |
2018년 9월에는 상공 200m까지 접근하여 9월 말과 10월 초 사이에 로버 2대와 유럽 우주국의 마스코트를 상륙시켜 소행성 표면을 조사하고, 발파 후보 지역을 물색했다. 1차 샘플 회수 작업은 원래는 10월 중순 경에 실시할 예정이었으나 2019년으로 연기되었다.
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| 소형 로버인 미네르바 II-1가 소행성에 착륙하며 찍은 지표면과 하야부사 2의 본체 |
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| 1차 터치 다운 |
3월 20일, JAXA는 아이즈 대학과의 공동분석을 통해 류구의 표면에 수분이 함유된 광석들이 풍부하다는 것이 밝혀졌다고 발표했다. # JAXA의 연구원은 막연한 연구만으로 물이 있을 수도 있다는 가설을 세우고 해당 소행성을 탐사지로 선택했는데 틀리지 않았다고 말했다.
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| 인공 크레이터 |
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| 2차 터치 다운 |
10월 3일, 하야부사 2는 미네르바 II-2 로버를 분리시켰다. 이 로버는 8주 동안 소행성을 돌며 착지할 때까지 중력장을 조사하면서 광학 카메라로 소행성 표면 데이터를 더 수집하게 된다.
하야부사 2는 이 임무를 마지막으로 11월 13일에 지구로의 귀환을 시작했다. 캡슐은 12월 5일에 달 궤도 근처에서 하야부사 2와 분리되어 6일에 호주 우메라 사막에 착륙하게 된다.
2020년 5월의 관측 데이터를 바탕으로 류구의 모습들이 밝혀졌다. # 태양열과 운석 충돌로 인한 물질 구성이 섞인 것으로 보인다.
12월 5일 오후 2시경에 탐사선에서 캡슐이 분리되었다. #
탐사선 본체는 이후 제논 화학 추진기를 사용해 다시 우주로 나가 연장 탐사를 수행한다. 여러 후보가 고려되었는데, 최종적으로 지구와 가까운 화성 사이의 아폴로(Apollo) 소행성군에 위치한 구(球)형 소행성 1998KY26가 선택되었다. 이 소행성 역시 류구와 비슷하게 유기물이 풍부할 것으로 여겨지고 있는데다 지구에 아마겟돈을 유발할 수 있는 종류의 중형 소행성이기도 하고, 또한 10분 당 한 번 꼴로 고속으로 회전함에도 모양을 유지하고 있는 미스테리한 천체로 연구 가치가 높다고 여겨져 선택되었으며, 두 번의 지구 스윙바이를 포함한 더 높은 난이도의 항행 기술이 필요하다고 한다. 탐사에 성공한다면 최초로 고속 회전 소행성을 정밀 관측한 사례가 된다. 도착시기는 2031년 7월로 예상되고 있다. #
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| 하야부사 2가 캡슐 분리 후 찍은 지구의 사진 | 캡슐이 대기권에 돌입하며 남긴 궤적 |
6일. 새벽 2시30분께 캡슐은 초속 12㎞의 속도로 대기권에 진입, 호주 남부의 사막에 착륙하며 주 미션은 성공적으로 종료되었다. #, 캡슐회수 사진 8일, 일본에 도착한 후 10일에 JAXA 우주과학연구소에서 개봉된다.
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| JAXA 사가미하라 캠퍼스로 이동 중인 샘플 |
12월 14일, 캡슐에서 소행성 '류구'에서 유래한 가스와 지표 물질로 추정되는 모래 알갱이가 다수 확인되었다. # 첫번째 분석은 모래가 검은색으로 확인되었다. #
15일, JAXA는 예상보다 몇 배에 달하는 양의 시료를 얻었다고 발표했다. 류구에서 가져온 샘플은 60%는 곧바로 분석하거나 다른 연구 기관에 제공하고 40%는 향후 분석 기술이 향상되었을 때까지 밀봉보관한다는 방침을 발표했다. #
채취한 샘플은 탄소 성분의 소행성이어서 태양계 형성 과정은 물론, 탄소로 구성된 생명의 진화를 추적하는 데에도 유용할 것으로 기대되고 있다. 영국 런던 자연사박물관에서 행성물질을 연구하는 사라 러셀 교수는, 하야부사 2가 채집한 시료로 지구에 물과 생명체의 성분이 어떻게 생겨났는지 그 기원을 찾을 수 있을 수도 있을 것이라고 말하기도 했다.
캡슐은 사가미하라 시립박물관에 전시 중이다. 사진
2.4. 시료 분석
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| 착륙에서 얻은 시료의 양은 JAXA는 목표치였던 0.1 g의 50배를 뛰어넘는 양인 약 5.4 g을 얻었다고 한다. | |
샘플 캡슐은 크게 3구역으로 나누어져 있었고(각각 A실, B실, C실), A실에는 2019년 2월 착륙시에 채집한 시료, B실은 2019년 7월 착륙시에 채집한 시료, C실에는 인공 크레이터로 인한 지하물질이 채집되었다. 비교적 큰 조각들이 채취된 C실에는 직경 1cm 크기의 가장 큰 돌조각과 더불어 알루미늄으로 분석된 인공물이 들어갔는데, JAXA는 시료 채취에 사용한 총알의 부스러기가 같이 빨려들어간 것으로 보인다고 설명했다.
초기 분석 팀은 2021년 6월부터 1년간 시료 분석을 시작할 예정이며, 14개국, 109곳의 대학과 연구기관, 269명의 과학자가 참가하고, 동위체 및 화학분석팀, 소립(粗粒)입자의 광물・암석학적 분석팀, 미세입자의 광물・암석학적 분석팀, 가스성분 분석팀, 가용성유기물 분석팀, 불용성유기물 분석팀으로 나뉘어 초기 분석을 진행한다.
총괄 및 각각의 팀 리더는 다음과 같다.
- 연구의 총괄: 도쿄대학의 타치바나 쇼고(橘 省吾) 교수
- 화학 분석 팀: 홋카이도대학 유리모토 히사요시(圦本 尚義) 교수
- 암석 물질 분석 팀: 도호쿠대학 나카무라 토모키(中村 智樹) 교수
- 모래 물질 분석 팀: 교토대학 노구치 타카아키(野口 高明) 교수
- 휘발성 성분 분석 팀: 규슈대학 오카자키 류시(岡崎 隆司) 교수
- 고체유기물 분석 팀: 히로시마대학 야부타 히카루(薮田 ひかる) 교수
- 가용성유기물 분석 팀: 규슈대학 나라오카 히로시(奈良岡 浩) 교수
2021년 12월 발표 내용에 따르면, 1938년 탄자니아에 떨어진 '이부나(Ivuna) 운석'으로 대표되는 CI 콘드라이트와 가장 유사하나 태양 광선 반사 비율이 더 낮고 공극률은 높으며 더 부서지기 쉬운 것으로 나타났다고 한다. # 류구 시료가 빛의 2%만 반사해 아주 어둡고, 46%에 달하는 높은 공극률을 갖고 있다. 태양 광선의 반사 비율을 나타내는 알베도도 0.02로 아스팔트(0.04)보다 낮았다.
한편, 2022년 및 2023년 초 연구 결과에 따르면, JAXA는 시료에서 2만 종의 유기화합물이 확인됐다고 한다. 특히 단백질 구성에 필수적인 아미노산만 20종 이상이 발견되었다고 발표했다. # 그중 5종은 단백질 재료가 되는 물질이라고 한다. #
또한, 인체에서 합성이 불가능한 이소류신, 발린과 같은 필수 아미노산과 더불어 미원의 주성분인 글루탐산, 콜라겐의 재료인 글리신과 기타 생명에 발생에 필수적인 지방산, 아민 등도 발견되었다고 한다. 이렇게 하야부사2가 가져온 시료는 마그마로 뒤덮인 후 식은 초기 지구에 생명의 씨앗을 공급한 것이 소행성이었다는 주류 가설을 더욱 뒷받침하고, 지구 밖에도 생명의 토대가 되는 재료가 있다는 것을 처음으로 확정한 증거가 되었다.
2022년 8월에는 류구 시료에 대한 동위원소 분석을 통해 태양계 형성 이전의 고대 알갱이가 섞여 있는 것을 확인했다고 '천체물리학저널 회보'(The Astrophysical Journal Letters)를 통해 밝혔다. #
류구 샘플에 소금이나 유기물을 포함한 탄산수가 있었다는 것이 밝혀졌다. # 탄산염 광물이 약 45억 년 전 태양계 형성이 시작되고 180만 년 이내에 태양계 외곽에서 만들어진 것으로 나타났다. #
2.5. 평가
첫 하야부사 미션과는 다르게 하야부사 2에서는 모든 과정을 매끄럽게 진행, 성사시키면서 일본은 심우주통신항법기술과 로버와 여러가지 도구를 사용한 복잡한 근접탐사기술, 샘플수집 및 리턴기술을 완벽하게 습득하는데 성공했다. 게다가 채취물이 유전자 수준에 그친 하야부사와는 다르게 이번에는 상당한 양의 시료를 채취해 온 것이 밝혀져 과정과 결과 모든 것이 완벽했다는 평가를 받는다.일본의 항공우주공학 기술/과학력을 과시한 것은 물론, 우주 탐사 및 우주 개척의 역사에 한 획을 그은 성과로 평가되고 있다. NASA 부국장인 토마스 자부켄은 "우리는 일본이 '소행성 회수 임무'를 두 번 성공적으로 수행한 첫 번째 국가가 된 것을 축하한다"라며 축하를 보냈고 # 일론 머스크도 트위터를 통해 축하한다는 메세지를 남겼다. #
하야부사 2는 이번 탐사만으로 ▲ 소행성에 인공 크레이터(구덩이) 만들기 ▲ 소형 로봇을 이용한 소행성 이동 탐사 ▲ 복수의 탐사 로봇 투하 ▲ 같은 소행성 2개 지점에 착륙 ▲ 오차 60㎝의 정밀도 필요한 지점 착륙 ▲ 지구권 외 천체의 내부 조사 ▲ 복수의 소천체(小天體·행성보다 작은 소행성 등) 주위를 도는 인공위성 실현, ▲ 외계천체 가스채집으로 이루어진 총 8개의 항목에서 세계 최초 타이틀을 얻어냈다. #
3. 하야부사 Mk.2
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| 하야부사 Mk.2 구상 |
하야부사 Mk.2에는 기존의 샘플 수집, 귀환 기능 외에도 스스로 샘플을 분석하여 그 정보를 지구로 전송할 수 있는 연구 장비와 함께 소행성의 응집력이나 혹시 있을지 모를 미약한 대기의 움직임, 표면 온도, 물의 존재 여부, 소행성에 대한 태양풍의 영향 등을 파악할 수 있는 각종 센서를 탑재한다.
JAXA는 하야부사 Mk.2에 사용될 새로운 대형 이온 엔진과 태양광 발전 실증 위성(명칭:소형 과학 심우주 탐사선, DESTINY+)[21]을 2024년 경 엡실론 로켓을 이용해 발사할 예정이다. 또한 하야부사 Mk.2는 샘플 리턴 캡슐을 하야부사 1보다 훨씬 먼 곳에서 투하하게 되는데, 하야부사 1 캡슐의 속도 12.2 km/s를 뛰어넘는 14km/s(마하 41)의 속도로 대기권에 진입할 것으로 예상되기 때문에 더 강력한 강도와 내열성을 가진 소재로 DASH-II라는 재돌입 시험기를 제작하여 그 기술을 반영할 예정이다.
4. 반응
4.1. 서브컬처에서
- 애초에 실험적 프로토타입 의미가 강했던지라 대내외적으로 별다른 기대를 하지 않고 있었지만, 달 탐사선 카구야가 언론에서 대박을 치고 그 이후 니코니코 동화에서 이 동영상을 통해 하야부사가 연달아 관심을 얻으면서 일반인들에게도 알려지기 시작했다.
- 그리고 pixiv의 니코동 연합으로 하야부사씨라는 모에화 캐릭터가 생겨나더니 하야부사씨 only전이 개최되고, 이 캐릭터를 기반으로 한 설명 동영상 시리즈와 이 시리즈를 기반으로 한 공식 홍보물까지 나오게 된다. 그리고 지구 귀환 당일날 지상파 채널과 별개로 니코니코채널을 통해 하야부사 착륙 실황중계까지 하며 대미를 장식한다.
- 그리고 하야부사의 추모곡인 하츠네 미쿠 오리지널 곡 하야부사가 2013년 2월 기준으로 80만 재생을 돌파했다. 그리고 2023년 1월 16일 기준으로 120만 재생을 돌파했다. https://www.nicovideo.jp/watch/sm10187442
- 가면라이더 포제의 히로인인 죠지마 유우키가 이를 캐릭터화 인형을 들고 다닐 정도로 좋아하는 것으로 나온다. 다만 한국 더빙판에서는 미리내호로 로컬라이징. 참고로 한국에 미리내라는 이름의 인공위성이나 로켓은 발사 예정인 것을 포함하여도 실제로는 존재하지 않는다.
4.2. 한국에서
한국항공우주연구원은 페이스북 게시글을 통하여 2014년 12월 2일 발사성공을 언급하였고 2019년 6월 13일에는 하야부사1가 각종 어려운 과정 끝에 성공한 과정을 내일의 죠에 비유하며 언급했다.5. 관련 문서
6. 둘러보기
| 역대 성운상 수상작 | ||||
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| 자유부문 | ||||
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제36회 ( 2005년) |
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제37회 ( 2006년) |
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제38회 ( 2007년) |
| 베네치아 비엔날레 제9회 국제건축전 일본관 전시 | → | MUSES-C 「하야부사」 표본 채취 후 귀환 임무를 위해 이토카와 착륙 | → | M-V 로켓 |
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제40회 ( 2009년) |
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제41회 ( 2010년) |
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제42회 ( 2011년) |
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건담 30주년 프로젝트 Real G 실물 크기 건담 입상 |
→ | 소행성 탐사기 「하야부사」의 지구 귀환 | → | (수상자 없음) |
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제49회 ( 2018년) |
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제50회 ( 2019년) |
→ |
제51회 ( 2020년) |
| 『 초인 로크』 탄생 50주년 헌정 기획 | → | MINERVA-Ⅱ1의 류구 착지 및 소행성 이동 탐사 | → | 사상 최초의 블랙홀 촬영 |
[1]
항공기와 우주선 양 분야에서 저명한 이토카와 히데오가 설계했던
육군 1식 전투기 하야부사에서 따온 이름으로도 소개되었지만 M-V 고체로켓 5호기가 발사된 당일 날에야 붙여졌기 때문에 오해였다고 해명되었다.
[2]
MUSES-C 프로젝트 출범 당시의 이름 후보에는 '하야부사(はやぶさ)' 말고도 '아톰(Asteroid Take-Out Mission, ATOM)'이라는 이름도 입안되었지만 이쪽은 말뜻의 '
원자'에서 '
원자폭탄'이 연상된다고 기각되어 최종적으로 하야부사로 결정되었다.
[3]
원래는 1998 SF36이라는 임시 명칭만 붙어있었지만 하야부사의 최종 목적지로 결정하면서 일본의 로켓 과학자인 이토카와 히데오를 기리는 의미에서 명명되었고 명명시기는 하야부사가 출발한지 3개월 뒤의 일이었다.
[4]
모든 우주비행체를 통틀어서 계산하면
보이저 2호가 가장 길지만, 보이저 시리즈의 경우 지구 귀환이 목적이 아닌
태양계 탈출 목적의 편도 비행이었다.
[5]
'소행성 착륙'만을 따지면 그 이전에 소행성
에로스에 착륙한 "니어 슈메이커"가 있다. 또 '샘플 귀환'이라는 점에서는 소련의 달 탐사선,
아폴로 계획,
스타더스트가 '착륙하지 않고' 빌트2 혜성 근접 비행 중에 부스러기를 채취하여 가져온 예가 있다. 그러나 앞의 둘은 상당히 무식한 방법이었고 스타더스트의 경우는 착륙을 하지 않았기에, 소행성에 착륙하고 샘플을 채취해서 지구로 귀환한 탐사선으로서의 하야부사의 의의는 크다고 할 수 있다.
[6]
다만 에임스 연구 센터의 대형 가열 굴을 이용한 내열 실드 실험, 딥 스페이스 네트워크에 의한 하야부사의 추적, DC-8 공중연구소와의 연계에 의한 하야부사의 대기권 재돌입 촬영 등에는
NASA의 협조를 받긴 했다.
[7]
실전에서는 사용되지 않았지만, 이 마지막 리액션 휠이 고장날 경우를 대비한 대책도 세워뒀었다.
[8]
0.2초 간격으로 두 발을 발사하였다. 탄환을 맞고 조각난 소행성의 구성물질이 실린더를 통해 내부에 튕겨 들어오도록 하는 장치로, 최대한 많은 파편을 만들기 위해 연속 발사 형식을 채택했다.
[9]
2005년 12월 7일에 두절되었던 하야부사와의 통신이 간신히 재개되면서 수신받은 데이터에서 2004년 11월 26일의 두번째 강하 리허설 도중의 터치다운 중단 모드가 해제되지 않은 상태임이 밝혀졌고 결정적으로 착륙 시퀀스 도중의 탄환 발사 중지 명령이 발견되었다. 따라서 샘플링용 탄환은 발사되지 않았을 가능성이 높다.
[10]
연료가 새는 반작용에 의해 하야부사가 제멋대로 움직이며 7주가 넘는 기간 동안 통신 불능 상태가 되었다. 게다가 자세 제어가 불가능해져 태양 전지를 태양을 향해 움직이는 것도 불가능했고, 그 때문에 히터가 전력 부족으로 작동되지 못하게 되어 누출된 연료가 얼어붙어서 주변 장치의 정상 작동까지 방해했다.
[11]
태양풍이 아니라 태양빛 자체가 가지는 압력을 이용한 게 맞다. 빛 자체도 광압이라는 압력을 가지고 있다.
[12]
오스트레일리아 정부는 하야부사가 귀환하기 11일 전인 6월 2일에 우메라 출입 금지 구역에 하야부사의 재돌입 캡슐을 투하하는걸 허락했고 귀환 당일 날인 13일에는 22시부터 0시까지 이 구역을 지나는 스튜어트 고속도로의 출입을 통제했다.
[13]
재진입 당시 하야부사는 마이너스 13등급으로 빛났는데 이는 보름달의 두배 밝기에 해당한다. 그래서 오스트레일리아 남부에서는 지상에 그림자가 드리워질 정도였다.
[14]
한국이
나로호 로켓의 발사를 위해 약 4년 동안 2번의 실패를 포함한 시간과 자본, 노력의 투입을 감수했던 것도 같은 맥락에서 이해할 수 있다.
[15]
실제로
도서방위용 고속활공탄 개발에 하야부사의 내열코팅 기술을 적용할 계획이다.
[16]
이온 엔진은
제논(크세논) 양이온을 고속으로 분출하는 '이온원'과, 양이온을 분출하며 탐사선이 음전하로 대전되는 것을 막기 위해 전자를 방출하는 '중화기'로 구성된다. 하야부사에서는 둘 중 하나만 고장난 엔진의 것을 조합한 것이다.
[17]
하야부사가 제작될 때 제작팀에서는
만일을 대비해 각각의 이온엔진에서 멀쩡한 부품만 사용할 수 있도록 하는 조합회로를 설치했다. 그리고 제대로 테스트도 해 보지 못한채로 탑재해 발사한지라 하야부사에서 유일하게 검증 과정을 하나도 거치지 않은 그 회로는 하야부사의 중요 기능들이 하나하나 죽어가는 와중에도 훌륭하게 제몫을 하면서 간신히 하야부사를 살려냈다!
[18]
이 당시 하야부사는 주 추진용 화학엔진 연료는 전부 누출로 상실했고 이 때문에 본체의 기능도 상당수가 망가진데다 통신도 두 번이나 끊기는 등 정상적으로 작동되는 부분이 없이 완전히 만신창이가 된 상태였다. 당장 귀환은 커녕 자세제어조차 불가능에 가까웠을 정도.
[19]
JAXA 측의 상상 이상으로 류구 표면이 바위로 가득해서 착륙 지점을 찾는데 상당히 애를 먹었다고 한다.
[20]
지구 이외의 천체에 폭발물을 사용해 크레이터를 만든 인류 최초의 사례는 2005년,
NASA가 딥 임팩트 미션의 일환으로 Tempel 1이라는 혜성에 실시한 것이다.
[21]
원래는 2014년 개발 착수, 2017년 발사 예정이었으나
소형 달 착륙선 실증기(SLIM) 사업에 밀려 연기되었다. 이후 2018년 다시 추진하기로 결정되면서 재사업화되었다. 매년 12월 발생하는
쌍둥이자리
유성우의 원인 소행성으로 아폴로 소행성군에 위치한 파에톤을 저공비행 하며 고해상도 사진을 찍고 먼지를 포집해 분석할 예정이다. 먼지 분석 장치는 독일 우주항공연구센터에서 제공하게 된다.